Ich bin der One,
ihr habt mich vielleicht schon kennengelernt in der zweiten Vorlesung,
da hatte ich den Stefan Männer vertreten, zum Thema Nano Plasmonix.
Und heute werde ich sozusagen das Forschungsgebiet, wo ich mich
hauptsächlich mir beschäftige, vorstelle. Das sind die aufgerollten Metermaterialien.
Genau. Wo sind wir? Wir sind hier,
119.6013. Und im Wesentlichen werde ich auf Konzepte zurückgreifen,
die natürlich der Stefan,
in dem Metematerials 1 und 2 Vorlesungen eingeführt hat und
insbesondere auf das Modell des effektiven Mediums,
das der Andreas euch schon vorgestellt hat,
Genau. Erste Frage, natürlich. Wieso sollte man
überhaupt Metematerialien aufrollen? Und die triviale, aber eigentlich naheliegende
Antwort ist, um das Material dreidimensional zu machen.
Unser Material tatsächlich sehen nämlich so aus, das sind solche Mikroräuche.
Und die waren dieses Mikroräuchen, er stellt tatsächlich das Metamaterial dar.
Natürlich kann man sich überlegen,
man kann ja auch einen Zweideam in das Material nehmen und stapeln,
zum Beispiel hier gezeigt durch so einen Splittering-Array oder stapelt man.
Er hat natürlich auch ein 3D-Material, Metamaterial.
Und das wurde natürlich auch schon gemacht
12007 wurden sehr schöne Arbeit gemacht, die eine Hyperlinse gebaut haben.
Und diese Hyperlinse besteht aus alternierten Schichten, aus Metall und Elektrikum.
Und mit dieser Hyperlinse ist es möglich, Strukturen,
die unter der Bellenlänge des Lichtes, das man benutzt,
groß sind, abzubilden.
Deswegen der Name Hyperlinse. Und dieses hat man halt tatsächlich geschafft,
indem man halt Schichten übereinander gestapelt hat,
also quasi 2D-Meter-Metermaterial übereinander gestapelt hat
Das Gleiche kann man sich natürlich vorstellen, wenn man so Split-Ring-Sonatoren nimmt,
man stabil durcheinander hat, dann ein dreidimensionales Material.
In diesem Fall hier, 2008 wurde damit ein Material erzeugt,
das einen negativen Breitungsindex hat. Ähnliche Idee ist sogenannte Fischnetzmuster
. Hier auch wieder alternierende Schichten aus Metall und Dialektrikum.
Mit diesen Fischnetzstrukturen und letztendlich auch eine negative Berechnung.
Genau, das heißt, diese Methoden wurden schon gemacht durch
einzelne Präparationen von Schichten.
Unsere Idee ist jetzt sozusagen
diese Schichten nicht
Hintereinander zu reparieren, so eine gleichzeitig operieren und dann die Struktur aufzurollen.
Und das wurde auch schon in der Gruppe gemacht,
vorwiegend von dem Stefan Schweiger in unserer Gruppe.
Was haben wir gemacht? Wir haben, ähnlich wie hier
, gezeigt, auch eine Hyperlinse bauen können.
Das heißt, dieses Räuchchen, was ihr hier seht,
das repräsentiert so eine Hyperlinse.
Wie das genau passiert, dazu komme ich später.
Des Weiteren haben wir in diesem Räuchchen es geschafft,
Quantenemitta einzubetten und daraus ein aktives Metermaterial zu machen
Und analog sozusagen zu dieser Idee hier mit dieser Fishnetz-Struktur
kann man sich auch überlegen, dass wir unsere Rollen mit
so einer Fishnetzstruktur versehen und daraus ein Metapatrial mit negativen Breitungsindexen machen.
So, das heißt, wie sieht das,
wie sieht die heutige Vorlesung im Detail aus?
Ich werde erstmal relativ ausführlich was zu herstellen um diese Rollen sagen.
Also wie rollt man tatsächlich diese Strukturen auf?
Und dann auf diese drei Anwendungen, die ich schon in
der vorherigen Folie angesprochen habe, nochmal eingehen.
Im Speziellen werde ich mich mit dieser Hyperlinse beschäftigen
Okay, kommen wir also zur Herstellung. Wie kann man
solche Mikroräuschchen überhaupt herstellen? Nur vielleicht damit ihr schon mal eine Hausnummer habt,
so eine Mikrorolle hat, ein Durchmesser von typischerweise wenigen Mikrometern,
sagen wir mal eins bis fünf Mikrometer.
Vielleicht auch zehn. Wie schafft man das, dass man
solche Rollen präparieren kann? Nun ja, was man macht,
man startet mit so einer Halbleiter-Struktur. Diese Struktur hier,
die ihr seht, geheime Asynite, Aluminiumgame, Senite,
in ihrem Garmen Asynite und geheime Asynite,
ist mit der sogenannten MBE gewachsen.
MBA steht für Elecular Beam,
Petaxie,
also Molekularstra-E-Petaxie
Genau. Der Vorteil an dieser oder der große Vorteil
dieser MBE ist, dass die Geschichten Kristallin wachsen.
Bedeutet, dass das Material, was wir daraus haben,
hat sozusagen eine Gitterkonstante. Was für ein Vorteil hat das?
Wenn man sich anschaut, wie die Gitterkonstanten dieser Materialien sind,
stellen wir fest, geil, mal Senit als Substrat.
Hat eine relativ ähnliche Gitterkonstante wie die sogenannte Opferschicht Aluminium-Asenit.
Dadrüber wird eine Schicht Indium-Galm-Asenit gewachsen. Und die Indium-Galm ist
in die Schicht
Die ist verspannt, weil eigentlich hätte die,
in dem Geilweise die Schicht eine höhere Gitterkonstante.
Aber sie übernimmt sozusagen teilweise die Gitterkonstante der drunter liegenden Aluminium-Asinitschicht.
Und dadurch verspannt die sich. Hier ist es
so mit diesen Quadraten-Rechtecken angedeutet. Eigentlich sollte das,
sollten die Gitterkonstanten größer sein, aber dadurch,
dass wir sozusagen hier die Gitterkonstanten übernehmen, verspannt sich dieses System intrinsisch.
Und natürlich, Game Asinit hat wieder die gleiche Konstante wie das Substrat.
Und den Grad der Verspannung, den man in dieses System bringt, Hey.
Hängt von ab, wie viel Indio-Mann dazu beimischt. Reines Galm,
also nicht zum Beispiel Heidener Günderkonstanze von 0.5.5, 6 Nanometer,
reines Indium-Arsenit, hat eine Gedrückung seiner von 0.6. Das heißt,
je mehr indium Anteil man hierzu mischt, desto größer wird diese Verspannung.
Genau, die Silberschicht, die ihr hier noch seht,
die ist einfach im Nachhinein noch mit thermischen Verdampfen aufgebracht worden.
Der Clou ist nun, dass man diese Animinium-Assi-Schicht backätzen kann,
hier angedeutet. So mit Flussfarbe. Was passiert dann?
Die verspannte Schicht entspannt sich
Und wenn man das weiter ätzt, dann rollt sich diese Struktur auf.
Und man hält so eine Mikrorolle. Und wenn sich diese Wand genau anschaut,
hat man, wie bei den anderen Arbeiten auch schon gesehen,
alte Niederschichten aus Metall, Halbleiter, also das Dialektikum,
Metall, Dialektik, Kommentare, die Elektrikum.
Und die Wand stellt dann letztendlich das Metematerial dar.
Genau. Natürlich will man nicht eine gesamte Probe aufräumen,
sondern man will halt definierte Streifen aufrollen.
Und dazu gibt es halt noch zusätzliche Präparationsschritte, die hier gezeigt werden.
Natürlich diesen selber Streifen, bringt man mit Kontaktlitografie auf.
Könnt ihr, habt ihr schon Letografie an sich kennengelernt?
Ja, soll ich es nochmal erläutern? Ich mache es
mal schnell. Also, wie macht man das? Also,
man bringt, sagen wir mal, auf der Probe,
ich habe hier eine Probe. Das ist jetzt von oben
gesehen und das ist jetzt von der Seite die Probe.
Bringt man eine Schicht lack auf und zwar so,
dass man die Probe nimmt, Die dreht und sozusagen einen flüssigen Lack drauf,
mein Foto lag drauf und drauf,
packt und durch das Drehen verteilt sich dieser Lackfilm gleichmäßig über die Probe.
Den Lack kann man jetzt selektiv belichten. Zum Beispiel finde ich jetzt irgendwie,
mir vorstelle, ich packe so eine Maske drauf,
also eine Kontaktmaske drauf und belichte das mit Licht von dir oben.
Das heißt, diese Schicht hier, die wird belichtet von dem Lack.
Jetzt kann ich durch bestimmte Entwickler, kann ich diese Schicht wegnehmen.
Das heißt, hier ist sozusagen so eine Glackhante drinne.
Wenn ich jetzt Silberthermisch aufdampfen, das heißt Silber von hier oben reinbringe.
Diesmal ist es eigentlich. Dann da steht natürlich hier überall ein Silberfilm,
hier oben ist Silber, hier ist auch selber.
Und hier ist auch Silber dann. Jetzt kann ich
diese Lackschicht wieder entfernen, zum Beispiel mit Aceton.
Das heißt, was bleibt übrig? Ich habe hier halt
so einen Silberstreifen, der übrig bleibt. So,
das heißt, wenn ich jetzt hier die Profil umschaue,
habe ich hier irgendwo einen Silberstreifen.
Der ist jetzt ein bisschen übertrieben gezeichnet,
die Probe ist so typischerweise vier bis fünf,
mal fünf Millimeter groß und der Streifen ist vielleicht von der Länge 100 Müh lang.
Also es ist ja jetzt nur übertrieben gezeichnet. Genau,
das heißt, ich habe diesen Silberstreifen und den werde ich jetzt aufrollen.
Genau, den will ich jetzt aufrollen. Das heißt,
ich will, dass er zu sagen, hier hinrollt, der Streifen.
Das heißt, hier an der Struktur muss der Film aufbrechen.
Das mache ich, indem ich hier die sogenannte Meserstruktur ätze.
Das mache ich mit Fluss, mit Phosphorsäure, Entschuldigung.
Dazu habe ich wieder eine Maske,
die letztendlich zu sagen,
diesen Bereich hier ausspart
Und dann kann ich mit Fluss eure hier reinätzen. Und zwar so tief,
bis ich in diese gelbe Schicht komme, in die geverspannte Schicht.
Das ist die Meserstruktur. Wie Startkante wiederum,
die liegt dann ja hier, die Startkante ist da,
wo die Flusshäure angreift, die ätzt sich bis zum Aluminiumasinit.
Finde ich jetzt die Probe in Flusshäure packe. Flusshäure ätzt,
bevorzugt Aluminiumasinit. Und ähm lässt sozusagen die anderen Schichten unberührt.
Die Flusshäure kann also nur bei der Startkante in das Aluminiumasinit quasi zugreifen.
Und von da aus anfangen zu ätzen und die Rolle bildet sich aus.
Das ist einigermaßen klar geworden. Wollen wir noch fragen.
Keine? Gut. Genau. Man kann sich jetzt
diese Proben natürlich im REM anschauen. Und das ist also
im Raster der Elektronenmikroskopen, wir sehen die aus.
Wie gesagt, die Durchmesser sind weniger Mikrometer von 1 bis zu ungefähr 10 Mikrometer.
Ist es realisierbar? Und hier seht ihr halt,
genau, hier ist auch, die Silberschicht,
die noch nicht aufgerollt ist und von da starten,
ist die Rolle dann hierhin gerollt.
Und man kann auch mal einfach mal reinschneiden mit der Phipp,
also mit der Fokus I in Beam und mal schauen,
wie sich diese Schichten und ob man die sehen kann.
Und tatsächlich, ja, wenn man hier nochmal reinzoomt,
kann man sehen, schön, dass diese Wand tatsächlich aus alternierenden Schichten,
einem Silber in dem Fall und geilem Eisenlied besteht.
Genau, man kann sich natürlich auch überlegen, was ist,
wenn ich keinen glatten Film nehme, also keinen Film aufräume,
sondern Gitter, kann ich genauso machen.
Ich kann anstatt einen ausgedehnten Silber filmen,
kann ich dasselbe an Sicht nochmal strukturieren.
In diesem Fall gezeigt ein Gitter. Und das kann ich
auch aufrollen
Und hier auch wieder eine Rasse-Elektronenaufnahme zu einer Mikrorolle mit
so einem Gitter. Und auch hier wieder im Zoom,
die man schön, dass sich diese Getächtstäbe mit aufrollen.
So. Okay, dann kommen wir mal schon zu der
ersten Anwendung. Das ist nämlich der Hyperlinse. Okay,
dazu erstmal die allgemeine Frage. Wieso sind Abbildungen mit,
sagen wir mal, mit konventionellen Medien,
also mit Isotropenmedien eigentlich
nicht perfekt
Dazu schauen wir uns mal eine Quelle an,
diesen Fall so ein Haus mit dem Männchen.
Und wollen diese quasi, dieses Bild wollen wir abbilden.
In einem, sagen wir mal, in einem Detektor,
der örtlich entfernt ist.
Und diese Abbildung geschieht mit einem Isotrop-Medium. Typischerweise ist es so,
dass man sich quasi diese Quelle im Foyerraum anschaut,
also die Foyertransformation, die diese Quelle nimmt.
Das heißt, man ist jetzt im K-Raum.
Und diese Quelle, oder die Information dieser Quelle wird dann
zu sagen,
mit K-Bektoren repräsentiert
Letztendlich kann man dann über die Dispersion des Mediums,
mit dem man mal abbilden will, sagen,
was für Car-Vektoren von dieser Quelle nehme ich überhaupt mit?
Das ist exemplarisch jetzt für zwei Fälle dargestellt. Nehmen wir mal an,
also die Quellenfunktion ist das nicht,
also die Quellfunktion ist jetzt nicht eingezeichnet,
aber man kann sich vorstellen, wie wir beahnen,
ich habe jetzt dieses blaue Medium hier.
Das heißt, es hat eine Dispersion, die so begrenzt ist.
Sieht man, dass dieser Kreis natürlich weniger Car-Vektoren,
also weniger große Car-Vektor von Betrag mitnimmt,
als der Rote kreist,
resultieren daraus das Bild,
hier ist unschärfer
als da
Was bleibt das? Um eine perfekte Abbildung machen zu können letztendlich,
muss man genügend große K-Wert-Toren, die letztendlich in dieser Quellfunktion drinstecken, mitnehmen.
Das kann man entweder erreichen, wie man diesen Kreis größer macht.
Erstmal, wieso ist das ein Kreis? Klar,
das Medium ist isotrop, das heißt,
die Permetivität dieses Mediums hat keine Rechnungsabhängigkeit. Das heißt,
hier, wenn man sich die Dispension anschaut,
ist dieses Äpstel und Z und das Äpstel und X ist gleich.
Das heißt, man hat letztendlich eine Kreisfunktion bei einem
konstanten Karnull.
Eine Idee ist tatsächlich, man könnte diesen Kreis einfach größer machen.
Das heißt, man nimmt ein Medium mit größerer Permitivität, sprich größerer Brechungsindex.
Zum Beispiel könnte man das bei der Mikroskopie mit Öl,
das heißt, man nimmt keine Luft als Zwischenmedium zum Abbilden,
sondern Öl hat einen größeren Brechungsindex.
Dieser Kreis vergrößert sich, man hat eine bessere Auflösung.
Das ist sozusagen die konventionelle Idee, um die Abbildung zu begrößern.
Letztendlich ist aber dieser Kreis immer noch begrenzt. Weil alles,
was außerhalb dieses Kreises ist, also alle Car-Vektoren,
die außerhalb dieses Kreises sind, repräsentieren e-Menes-Center-Wellen,
wie man das hinter Wellen propagieren,
einfach nicht bis zu meinem Detektor und die Information
ist weg
Da ist das das erste Problem. Große Car-Wert-Toren werden nicht übertragen
. Das zweite Problem sieht man Dreck aus der Kreisfirmendispersion.
Man kann sich jetzt vorstellen oder man kann sich überlegen,
wie propagieren, in welche Richtung propagieren denn die Wellen mit dieser Frequenz?
Dazu zeichnet man sich die Gruppengeschwindigkeit ein oder die Richtung der Gruppengeschwindigkeit ein.
Das ist durch diese Pfeile dargestellt. Die steht immer senkrecht
auf der ISO-Frequenzdiene im Carum. Und was man sieht,
ist, dass tatsächlich alle Gruppen Geschwindigkeit in verschiedene Richtungen zeigen.
Was natürlich auch hinderlich ist, um eine perfekte Abbildung zu machen.
Das ist das zweite Problem. So, diese beiden Probleme
kann man letztendlich mit Anis und Hopen Medien umgehen.
Genau. Jetzt tue ich nochmal der Reminder. Wieso ist eigentlich
meine alte Nähe eine Schicht aus Metall und Halbleiter ein Meta-Material?
Das ist eine Frage, ja. Da hat man ja mal
diese Argumentation mit der probiere. Ja. Ja. Ganz klassisch,
wenn man lernt, warum links, also noch im Optischen Bereich,
kleine Stiftung auflösen kann, ist ja das mit der Beugung früher.
Richtig. Kann man, also das ist ja ein bisschen,
gibt man ja die Hyperlesen auch quasi über Beugung früher zu dem,
was wir anplatzieren und nicht.
Ja. Die Beugungsumgegrenzung, das arbische Beugungshyrien,
sprichst du wahrscheinlich an, die resultiert tatsächlich aus dieser,
aus dieser ISO-Truppen-ISO-Frequenzlinie. Also zuletzt kann man ausrechnen,
wieso erhält man diesen abisches Beugungstheorien tatsächlich und das kann man ausrechnen,
dass, dass es intrinsisch drinsteckt, dass sozusagen,
dass wir einen Kreis haben, dass wir einen ähnlichen Kreis haben.
Also es ist einfach, das ist einfach so und du wirst später sehen,
dass die Dispersion von den effektiven Mediameter, von den Anisotropomien,
ganz anders aussieht als hier und dann sozusagen das Beugungstheorium an sich nicht mehr gilt.
Ich kann ja mal kurz vorgreifen, hier,
zum Beispiel hier, so sehen die Dispersionen aus von den Medien,
sehen halt ganz anders aus und resultieren daraus,
hast du intrinsisch nicht mehr das Beugungslimit von Abe.
Und natürlich hast du recht, aber das hört,
das rührt quasi von dieser ähnlichen Fläche.
Genau, noch weitere Fragen? Nee. Genau,
also das hatte der Andreas wahrscheinlich schon referiert,
wieso alterjenige Schichten aus Metall und Halbleiter ein Metamaterial bilden.
Genau. Letztendlich versiert das auf der sogenannten effektiven Mediumtheorie
Hier mal dargestellt, wir haben ein Material mit Permotivität Y2 und Permotivität Y1.
Und diese Schichten sind sozusagen gegen die Wellenlänge,
das Licht ist, das man hier durchsteckt, genügend klein.
Und wenn man das so salopp formulieren kann, das Licht,
das in diesem Medium propagiert, das sieht die Einzelschichten nicht mehr,
sondern nimmt diesen Stack als effektives Medium wahr, mit effektiven Parallelmetern.
Und man kann sich genauso vorstellen,
da ist natürlich Licht, das hier durchgeht,
etwas anderes sieht vom Material als Licht,
das sagen wir mal,
unter den Winkel geht oder tatsächlich
sogar senkrecht dazu
Und diese Rechnungsabhängigkeit spielt sich in diesen Formeln ab. Also die Formeln,
ich weiß nicht, ob der Andreas das hergeleitet hat,
aber das sind die Formeln für die effektive Medium-Tiere.
Wir haben letztendlich jetzt kein Y, abhängig von den Materialien,
sondern auch abhängig von der Richtung. Das heißt,
wir haben ein Öps und X zum Beispiel,
das natürlich von den Äpselns der Einzelschichten abhängt und von der Schicht dicke.
Etha. Etha ist die Schicht dicke oder schichtigen Verhältnis dieser
Struktur.
Dementsprechend auch ein Öps und
Das heißt, wir haben jetzt nicht mehr,
diese beiden Apps sind nicht mehr gleich,
sondern die haben unterschiedliche Beträge und vielleicht auch unterschiedliche Vorzeichen.
Das kann man hier sehen,
also hier nochmal die Formel des effektiven Mediums und hier mal aufgetragen,
die Verläufe hier beim ETA von 0,5. Ihr seht,
diese beiden Ys haben einen ganz unterschiedlichen Verlauf.
Wenn wir jetzt nochmal wieder die Dispussion betrachtet,
kann man letztendlich diesen Grafen in drei Bereiche einteilen.
Einmal in den Bereich, wo Der Realter von Apps und X negativ ist.
Und der Realter von Apps und Z positiv ist.
Das ist hier. Dann, wenn beide positiv sind hier.
Und als letzten Bereich, wenn es gerade umgekehrt ist,
also Real Alter von Apps und X, positiv,
Realter von Apps und Z, negativ.
Und wenn man sich jetzt diese drei Bereiche anschaut und die Dispersion dazu aufmalt,
das heißt, man setzt sich auf eine der Frequenz fest.
Das heißt, man hält das K0 fest und sieht,
wie sieht dank Bescturic KX und das KZ aus
Sieht man in diesem Bereich hier, hat man sozusagen eine hyperbolische Dispersion.
Also diese ISO-Frequenzlinie ist jetzt das eine Hyperbel. Hier wiederum,
wenn man jetzt diesen Bereich betrachtet, hat man,
weil beides positiv ist,
aber weil das mit unterschiedlichen Beträgen hat man eine Ellipse.
Hier nochmal ein spezial eingezeichnet, wenn wir genau uns über diesen Null-Durchgang reinsetzen.
Das heißt, wenn Äpfel und X genau Null ist,
dann sieht man, dass die ISO-Frequenzlinie letztendlich ein Strich ist.
Der Bereich hier, Ist auch eine Hyperbell,
nur halt anders sozusagen, hat eine andere Öffnung.
Also in genau 90 Grad gedreht. So,
wenn wir uns jetzt wieder unsere beiden Probleme,
die wir schon besprochen haben, uns hier belegen,
welcher Bereich ist sinnvoll für eine Hyperlinse?
Und da kümmern sich das im Detail nochmal anschauen,
was ist, was ist hierfür? Wie sehen die Teilwellen
aus? Wie sehen die K-Vektorüberträge aus? Hier, okay,
die Fläche umschließt auch K-Vektoren, die relativ groß sind.
Aber die Richtung der resultierenden Teilwellen, zeigt in zwei verschiedene Richtungen.
Das heißt, es ist nicht optimal. Hier hingegen,
wenn man jetzt diese beiden Bereiche anschaut,
hat man einen relativ groß ausgedehnten Kahlbereich und alle resultieren in Teilwellen,
zeigen in eine Richtung.
Das heißt, sobald wir uns in diesem Regime befinden,
haben wir einen Hyperlinse oder hier arbeitet unser Material als Hyperlinse.
Genau. Und das haben wir mal simuliert. Und zwar
einmal eine Struktur, die wir auch tatsächlich hergestellt haben.
Also hier gezeichnet,
wir haben vier Rotationen
Tubes, die man herstellt, denn typischerweise kann man natürlich
eine Rotation bis zu acht Rotationen könnte man schaffen.
Und hier mal vier Rotationen gezeigt. 17 Kilometer Metall,
dem Fall auch selber wieder. Und 34,90 Meter Halbleiter.
Das heißt, ein schüchtigen Verhältnis von 0,5. Vier Rotationen,
das heißt eine total schichtige von 400, 200, 4 Namemeter.
Das haben wir simuliert. Und wir haben sozusagen eine
ideale Struktur simuliert, wo die einzelnen Schichtdicken selber viel,
viel kleiner sind, zwei und vier.
Das Verhältnis bleibt gleich und die totale Dicke bleibt auch gleich
So, und das seht ihr jetzt hier. Also hier jetzt gezeichnet,
hier seht ihr diese Tube-Wand quasi aufgeschnitten und von der Seite angeschaut.
In der Innenwand dieser Struktur oder dieses Röhrchens sind jetzt zwei Depolemeter platziert.
Abstand 300 Nanometer voneinander entfernt. Diese beiden Simulationen sind in
diesem Frequenzbereich, also genau bei YX gleich null, aufgetan.
Das heißt, im Prinzip, wenn die Dispersion oder
die ISO-Frequenzlinie ein Strich ist.
Was sieht man
Sobald sozusagen das Feld, dieses Depols, in dieses Material
geht, wird das bevorzugt in eine Richtung gelenkt.
Da und da. Und da natürlich diese Wand in sich
eine Krümmung hat intrinsisch. Das ist halt ein Räuchchen,
hat natürlich das Feld, was hier rauskommt und hier rauskommt,
einen größeren Abstein als die Quelle sozusagen.
Und man hat eine Vergrößerung sozusagen. Wie sieht die Simulation
aus, wenn wir uns die Struktur hernehmen,
die wir hergestellt haben
Sprich, wir haben etwas größere Schichtigen und weniger Rotation,
sieht man, dass natürlich,
wir haben jetzt mehr Streuung an den Metallkanten,
wir haben mehr Verluste, aber dieses Effekt des sogenannten,
dieses Channeling, also dass man zu sagen,
dass sich so eine Art Beam hier ausbildet,
den kann man auf jeden Fall qualitativ auch hier sehen.
Das heißt, das Feld, was wir hier erzeugen,
wird hier raus projiziert. Genau, was passiert,
wenn wir jetzt ein bisschen weiter zur größeren Energien gehen,
das heißt, die resultierende Dispersion wird elliptisch, das ist hier gezeigt,
also wir haben jetzt eine größere Energie als diesem Fall und auch hier sieht man,
dass dieser Funktion oder die Funktionsweise der Hyperlins immer noch funktioniert.
Hier hat man immer noch sozusagen so ein Channeling nach draußen
und auch bei der realen Struktur, die wir hergestellt haben.
Nur mal zwar gleich, wenn wir uns jetzt überlegen,
wie sieht die Simulation bei Lindfeld aus?
Ich hatte ja schon erwähnt, dass die resultierenden Teilwählen hier in zwei Richtungen zeigen.
Und das kann man auch in der Simulation sehen. Das heißt,
hier wieder der Deep Pool und anstatt sozusagen eine bevorzugende Richtung
hier raus hat man jetzt hier angedeutet, zwei Richtung.
So, wie gesagt, das sind Simulationen.
Wie kann man jetzt aber tatsächlich herausfinden, ob die Struktur,
die wir hergestellt haben, also diese Rolle,
diese Effekte haben, das ist ja jetzt natürlich indirekt.
Wir haben die gleiche Struktur moduliert in Simulation und gezeigt,
dass es auf jeden Fall funktioniert. Aber man will natürlich
direkt charakterisieren, okay, man hat eine Tube,
man hat ein Röhrchen und man will wissen,
hat das eigentlich so einen Truppencharakter.
Hast du
eine Frage
Ich glaube, du wurdest beide fahren. Du wurdest gerade beantwortet
. Okay, also, wenn Fragen sind, gerne.
Ja, ich hatte mir jetzt ein Bild von ihm.
Ja, gerne. Also hier das Rechte. Ja,
das hier. Ich soll jetzt die Diskussion von da unten
bekommen. Ja, nicht ganz. Also die Dispussion,
die hier gezeichnet ist, da, die ist,
das ist ein Strich. Die Dispussion, die hier ist,
die ist das nicht aufgetragen, die ist eine Elypse.
Das heißt nicht, der Strich ist nicht durchgezogen,
sondern das ist eine Elypse.
Und den Strich zeigt die diese Glücke
Genau, die Striche, die ich immer erzeichne,
das zeigte eh so Frequenztheme. Das heißt,
die Linien, wenn ich mich auf eine Frequenz festsetze und
wie sind die zugehörigen Karvektoren zu dieser einen Frequenz?
Genau. Das sieht man ja, wenn man sich diese Formel anschaut.
Hier drinne steckt ja irgendwie die Frequenz drinne. Und wenn ich das festsetze,
setze ich dadurch, dass sich sozusagen auch Abstance festhalte,
die Hypotyperbel oder die Elypse, je nachdem,
wie die Vorzeichen, die das Abstance ist, fest.
Und genau, und dieser Bereich hier,
den wir simuliert haben hier, Der entspricht letztendlich quasi diesem Bereich hier.
Das heißt, wenn beide Äpstelons, ich gebe dir hierhin,
wenn beide Äpstelons positiv sind, aber unterschiedliche Beträge haben.
Okay, habt ihr noch weitere Fragen? Also wir haben
relativ viel Zeit, um das ausführlich zu besprechen.
Also wenn ihr Fragen habt, gerne stellen.
Okay. So, genau. Wir waren jetzt bei
der Frage
Genau, wie kann man das sozusagen direkter feststellen,
ob die Struktur hypellinsen Charakter oder generell eigentlich so einen Truppencharakter hat?
Dazu bedienen wir uns, Reflexions- und Transmissionsexperimenten. Reflexionsexperimente,
ja, wie der Name schon sagt,
man strahlt mit einem gewissen Spektrum auf die Wand,
aus der Außenwand drauf, schaut, was zurückkommt,
kriegt eine Charakteristische Spektrum.
Transmission, ähnlich. Man muss natürlich jetzt die Quelle,
mit der man sozusagen durch die Wand scheint, in das Räuchchen platzieren.
Das geschieht mir mit so einer Wie so eine Fiverr.
Hier seht ihr nochmal so eine Glasfaser, diese Glasfaser,
die ist angespitzt, also hier vorne nur noch wenige Mykrometer im Durchmesser.
Die mir, diese Nadel wurde bedampft in den Metall und mit der Fipp,
mit der Fokus Army wurde ein Loch gemacht hier rein.
Das bedeutet, wenn man jetzt Licht in diese Phase einkoppelt,
kann sie durch dieses Loch rausstrahlen.
Das heißt, man hat so eine Art Mini-Taschenlampe,
die man sozusagen in diese Tube platzieren kann.
Was seht ihr denn hier? Hier seht ihr
so eine Tube
Hier seht ihr die Fiber, die sozusagen reingepackt wurde.
Und wenn man jetzt Lichteinkoppel strahlt, das Licht sozusagen durch die Tube-Winde aus.
Und man hat letztendlich dann, kann sagen, ein Transmissionsexperiment machen.
Weil diese beiden Parameter, eine Reflexion und Transfektion,
können uns letztendlich charakterisieren, ob das Medium sich so verhält,
wie wir das sozusagen hier gerechnet haben.
Und das ist hier gezeigt. Hier gestrichelt, gezeigt,
sozusagen die Transmissions- und Reflexionskurven, die man beinahe zusammen bei einer,
bei diesem Medium erwarten würde.
Und das durchgezogene und die Punkte, sind die Gemessenen.
Und man kann, natürlich stimmt es nicht über einer,
man kann qualitativ den Verlauf auf jeden Fall widerspiegeln hier,
also dass man hier so ein Durchfinger hat und hier zu sagen,
dass eh nicht den Verlauf der errechneten Werte ist.
Genau. Das heißt,
durch diese Messung tatsächlich einer Struktur konnte man feststellen,
konnten wir feststellen, dass diese Linse ein,
oder dieser Struktur hypellisen Charakter hat.
Okay, so
Dazu noch Fragen zu der Hyperlinse an sich. Keine,
okay. Was ist der Nachteil? Intrinsisch dieser Struktur hier
? Wir haben relativ viel Metall drinne. Na klar,
wir brauchen natürlich Metall, um letztendlich das Metomaterial zu bilden.
Und letztendlich, wie ihr auch schon in diesen Grafen seht,
die letztendliche Transmission, also quasi das,
was durch die Tube waren, durchkommt, ist relativ gering.
Hier seht ihr, also das sind vielleicht so maximal zehn Prozent,
also relativ wenig. Wenn man einen Hyperlinse irgendwann bauen will,
ist es ja natürlich ein Vernachteil,
wenn die Linse selber einfach
das Licht wegdämpft
Das heißt, man muss irgendwie versuchen, dass die Verluste,
die durchs Metall zustande kommen, auszugleichen.
Und das macht man in dem Meinung zu sagen, Indie-Tube,
noch Verstärker einbaut. Wie machen wir das? Erstmal kurz
Reminder, was sind Quantenstrukturen? In diesem Fall gezeichnet,
eine Struktur aus Aline und Gaalmen Senit,
gealmer Senit und Aline und Gaalmen Senit, die letztendlich sozusagen einen Quantentopf ausbilden.
Und in diesem Quantentopf kann man ein Elektron-Lochpaar gefangen oder wäre ein Elektronlochpaar gefangen,
die letztendlich quasi testrahlen können und Photonen einer bestimmten Energie aussehen können.
Je nach, sozusagen nach Zustand. Das tut ja relativ
klar sein. Und wie kann man jetzt nur diese,
so eine Quattenstruktur in unser System einbringen?
Und das macht man tatsächlich, indem man eine zusätzliche Schicht reinwächst.
Also hier nochmal gezeichnet die passive Struktur, die ihr vorher
schon kennengelernt habt. Jetzt zusätzlich haben wir eine untere Barrier,
also eine untere Grenzstruktur gemacht und einen Quatten Vell.
Wir stehen das in dem Geimar-Senit
Wie sieht das Ganze jetzt quasi im Energiespektrum aus? Genau,
wie schon gesagt, erwähnt, diese untere Schicht,
die ist zusätzlich auch die verspannte Schicht und die untere Speerschicht für den Quantentopf.
Das heißt, in dieser Schicht kann man jetzt Elektro- und
Lochpaare anregen und die zerstrahlen dann einer bestimmten Energie.
Gut, was kann diese Quantenstruktur an sich?
Dieser Quantentopf kann natürlich Licht absorbieren, das heißt,
ich strahle mit einem bestimmten Foto und ein,
das Foto an,
als Zeug-Elektro-Lochpaar und das verschwindet,
ist halt nicht mehr da
Der dritte Fall, die Quantenstruktur kann leuchten. Das heißt,
wenn ich ausreichend Elektroloche reinbringe, können die diese Elektrolochbare halt,
je nach Zustand, bei einem bestimmten Energie ausstrahlen.
Entscheidend aber ist der Fall 2. Wenn ich jetzt,
wenn ich jetzt zu sagen als Licht,
auf die Struktur reinstrahle, kann es sein,
dass ich sozusagen ein Elektrolochbar hier abrege,
dass die gleiche Energie hat,
wie das eingestrahlte Licht
Das heißt,
dieser Fall hier, wenn ich das System ausgereicht pumpe,
kann ich zu benutzen, um das Licht,
was ich durch die Wand hindurchleuchte, zu verstärken.
Und das wurde ja auch gemacht. Genau. Hier seht
ihr, hier seht ihr nochmal Geräuschenwand.
Eingebettet ist dieser Quantenenmeter. Und genau,
ähnlich wie bei den vorigen Transformationssionsexperimenten,
wo da halt die Sünde Fiber benutzt
Und zusätzlich wurde jetzt durch einen weiteren Laser die Struktur gepumpt.
Und genau, ich sehe dich hier noch mal.
Neben dem Transfessionslicht hat man ja zusätzlich noch einen weiteren Laser,
der die Struktur pumpt. Und um letztendlich die Transmissionsverstärkung zu charakterisieren,
muss man sich belegen, okay, was für Messkanäle sozusagen,
auf welche Messkanäle kann ich zugreifen?
In meinem Experiment. Und letztendlich ist es so,
ich kann zu sagen, diese Taschenlampe anmachen auch den Pumplaser anmachen.
Das heißt, was ich hier messe beim Detektor ist,
meine Transmission, und letztendlich die Photonomis Zenz des Systems.
Weil ich ja pumpe. Bei zweiten Punkt mache ich zu sagen,
die Feibe aus, und messe nur die Fotonistenz.
Die ziehe ich voneinander ab. Teile durch die reine Transmission,
also ohne Pumpen, und durch die Dark Counts, also wenn nichts eines.
Und wenn ich das alles mache, herrlich letztendlich,
quasi ein Faktor, wie die Transmission verstärkt wird.
Jetzt nochmal im Expo, Weil ich, weil ich ja
wissen will, um wie viel Prozent das höher geht.
Also ich habe ja, also habe ich dann entweder 1,1,
da hätte ich eine Verstärkung von 10 Prozent.
Wenn ich es direkt durch 1 teile, durch 1 Suchterriere,
habe ich dann halt Verstärkung um 10 Prozent.
Also. Genau. Jetzt hier nochmal gezeigt, dass das Experiment.
Natürlich, wir wollen Quantenstrukturen untersuchen. Das heißt,
wir brauchen tiefe Temperaturen und die Proben finden sich hier halt
in einem 4-Kelvin
Hier gezeigt, hier seht ihr, den Punktstrahl, der auf die Probe gelenkt wird,
das ist ein grüner Dauerstrichlaser, versehen wir mit so einem Chopper,
also ein Chopper, den kann man halt quasi programmieren,
dass er mal diesen Strahl blockiert und mal den Strahl durchlässt. Genau,
den Transfessionsstrahl, das ist ein Teaser, also Tina Safi-Laser,
der sozusagen in die Fiber gekoppelt wird und sagen,
mein Transfessionspflicht durchlässt und das ganze Spektrum wird natürlich durch einen Spektrometer analysiert und durch gewährte,
durch geeignete Wahl dieser Chopper, kann ich zu sagen,
dieser Kanäle, die ich vorher angesprochen habe, hier einstellen,
wenn ich natürlich beide offen lasse, da habe ich das,
wenn ich nur den Pumpstrahl offen lasse, habe ich das,
wenn ich nur den Transfesionsstrafen lasse, habe ich das,
wenn ich gar nichts anderes habe,
ich das.
Also man kann sozusagen durch Geschichte des Programmieren der Messapparatur
alle dieser Messkanäle sozusagen gleichzeitig abgreifen. Und das,
die exemplarischen Messungen seht ihr dann hier? Also hier,
die zum Beispiel eine Messung mit erhöhter Transmission aus,
erhöhter Transmissionen und Fotomessenz, Hier die entsprechende Fotoministenz,
hier die Transfession, hier Dunkelzieherat.
Und das alles kann man dann zu sagen hier sehen in
dieser Messung. Genau, man kann hier sehen,
hier ist null und hier ist die Transfessionsverstärkung.
Man sieht, dass einen bestimmten Bereich, bist du
vier Prozent Transfessionsverstärkung hat?
Genau. Sind dazu noch Fragen
Keine. Okay. Als letzten Punkt. Ich bin relativ schnell
, sehe ich gerade. Negative Breitungsendex. Nun ja,
man kann sich vorstellen, wie gesagt,
am Anfang hatte ich schon erwähnt, dass man,
diese Tube waren auch mit so einem Fischnittsmuster versehen kann und
man durch einen negativen Breitungsendex erhält.
Das wurde tatsächlich auch schon gemacht. Eine Probe wurde,
hier seht ihr, eine Röhrchen,
das sagen sie in der Fischnittsstruktur hat
Und vielleicht erinnert ihr euch an die Vorlesung von Andreas.
Diese Struktur letztendlich, die erzeugt, zu sagen,
nee, bei Team Brennings Index.
Und das versuchen wir natürlich auch noch zu messen.
Wir haben es noch nicht final durchgemessen,
weil wir haben Teddy Struktur repariert,
aber wir haben uns zwar noch nicht dran gemessen und eventuell messen wir das nochmal nach.
Also ich bin schon durch. Das heißt,
wenn wir noch diskutieren wollen,